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凭能量存储 无需电池的世界雏形渐显(三)

作者: 来源:中国储能网| 发布时间:2010-11-20 浏览:

  并且,控制能量采集电路及传感器驱动的微控制器方面,已有低功耗产品问世。在这一领域广为使用的是美国德州仪器(TI)的“MSP430”。其售价最低为每个0.25美元。

  微控制器的关键点为待机时的电流消耗小,以及唤醒时间短。因为其用于无线传感器网络之类场合时,几乎都是以间歇方式操作,所以待机时的电流消耗特别重要。如果只比较待机时的电流消耗,则瑞萨电子的16bit微控制器也很低,甚至可以作为第一候补(图5)。图5 应着眼于待机电流
在无线传感器及网络等的用途上,待机时间大大长于作动时间。 (图依瑞萨电子的数据制作)
以薄膜技术制作的热电转换元件

  不仅仅只有周边元件的特性改善,能量采集的核心——发电部分也有变化。举例来说,具有高电动势的热电转换元件已经问世。体积小而薄,由1℃的温度差可获得140mV的电压,预计在2011年将开始量产。而一般的元件以数cm见方,却只能产生50mV的电压。

  该元件是由德国的Micropelt GbmH开发的。“年产1000万个模块的工厂正在建设之中”(该公司VP Sales & Marketing的Wladimir Punt语),提出了强势的计划。他们利用薄膜技术制成了小型高效的热点转换元件(图6,注5)。

注5:制造工艺为,先在不同晶圆上溅镀制成n型和p型元件,然后将制成的n型和p型元件交错叠加粘贴起来。图6 小型高性能热电转换元件问世
Micropelt已经开始供应热电转换元件及其模块(a)。据称,通过应用薄膜技术制造,即使尺寸很小也可确保充分的发电量(b) 。(图依Micropelt的资料制作)



  热电转换元件虽然很小,但相对于用来高效率利用温度差的热交换器还是显得较大。估计在模块化时,该部分会占整体成本的一大部分。热交换器是决定电力转换效率的关键因素,因情况不同,其会导致2倍以上的发电量差异。该部分的研究还比较薄弱,甚至可能成为周边元件竞争的主要战场。

在无线传感器网络上的应用

  因高效率而低功耗的周边电路与发电部分的进步,能量采集成为了可实用的技术。并且,基础已经打好,其应用也在逐步展开。不仅是已开始采用的照明等开关,其应用领域似更为广泛(图7)。(未完待续 记者 久米秀尚)

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关键字:能量 存储

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